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详细说明

外骨骼機(jī)器人

價(jià)格
¥3000000
產(chǎn)品編號(hào) Exo-H2
  • 产品说明
  • 产品参数

 

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  骨骼機(jī)器人介紹:Exo-H2 可以完全模仿人類(lèi)行走的過(guò)程;加心X損傷的人或患有下肢受影響的腦性麻痹患者可以借助于手杖或類(lèi)似的支持條件和/或借助于一個(gè)健康專(zhuān)業(yè)人士,通過(guò)使用他/她自己的腿  穿戴 Exo-H2 步行, Exo-H2 還可以協(xié)助于那些部分失去行走能力的人或者在遭受意外或神經(jīng)疾病(如脊髓損傷,腦血管意外和任何腦損傷)限制了走路能力的人步行,Exo-H2 對(duì)于患有肌肉無(wú)力的人維持腿部肌力和激活下肢血液循環(huán)也是非常有用。Exo-H2 類(lèi)似于外骨骼的開(kāi)放式架構(gòu)設(shè)計(jì)使它具有吸引力,允許用戶(hù)(治療師,教授或研究人員)修改和調(diào)整系統(tǒng)的控制參數(shù),獲得患者需求最佳性能,而不是像其他外骨骼具有完全封閉的結(jié)構(gòu)體系系統(tǒng)。

  Exo-H2 是 CSIC 生物工程集團(tuán)進(jìn)行多年研究的結(jié)果,該集團(tuán)有專(zhuān)利權(quán),并已得到 Technaid S.L.的獨(dú)家許可,用于系統(tǒng)的設(shè)計(jì),制造和商業(yè)開(kāi)發(fā)。

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  電性特性

  •電源:電池 LiFePO4(22,4 VDC @ 12 Ah)

  •充電器:100 - 240 V AC / 50-60 Hz(交流電源線(xiàn))

  •工作時(shí)間(23±3℃):長(zhǎng)達(dá) 6 小時(shí)

  •輕松更換電池,以提高工作時(shí)間

  通訊功能

  • CAN 通信

  • 無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)

  • 藍(lán)牙

  外骨骼傳感器

  • 聯(lián)合方位

  •聯(lián)合相互作用力矩

  •腳/地面接觸(腳跟和腳趾)

  執(zhí)行器規(guī)格

  •矢狀面上的 6 自由度。

  •6 馬達(dá)(臀部,膝蓋和腳踝)

  •6 應(yīng)變波傳動(dòng)

  應(yīng)用

  •生物力學(xué)工程

  •控制工程

  •步態(tài)分析

  •適應(yīng)人員身高 1.45-1.95 米。

  •最大用戶(hù)體重:100 公斤。

  客戶(hù)支持

  •可用單關(guān)節(jié)

  •固件免費(fèi)升級(jí)

  •適應(yīng)客戶(hù)特定需求(定制)

  •專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持

  •支持實(shí)時(shí)客戶(hù)應(yīng)用程序

  下肢外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)

  EXO-H3的電子硬件由三個(gè)主要部分組成:

  i)具有兩個(gè)定制電子板的集中式電子單元:HAL-ARM和HAL-COM。 HAL-ARM基于一個(gè)ARM(Advanced Risk Machine)微控制器運(yùn)行控制算法,H2-HALCOM用于與外部設(shè)備的無(wú)線(xiàn)通信。

  ii)六個(gè)定制的電子驅(qū)動(dòng)器也是基于ARM微控制器驅(qū)動(dòng)DC無(wú)刷電機(jī),并獲取與外骨骼相關(guān)的所有感覺(jué)信息;

  iii)物理通信網(wǎng)絡(luò),保證HAL-ARM和電子驅(qū)動(dòng)器之間的小數(shù)據(jù)包的嚴(yán)格確定性,避免數(shù)據(jù)沖突和優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸。

  HAL-ARM板(EXO-H3主控)專(zhuān)為實(shí)時(shí)控制整個(gè)外骨骼而設(shè)計(jì), 它與通過(guò)獲取感覺(jué)信息和控制執(zhí)行器的電子設(shè)備相互作用。 HAL-ARM的小尺寸及其極低的功耗使得它可以放置在外骨骼結(jié)構(gòu)上,減少了接線(xiàn)的體積,復(fù)雜性和難度。

  HAL-ARM的運(yùn)行頻率為168 MHz。 該板具有兩個(gè)獨(dú)立的CAN(控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò))收發(fā)器通道(每條腿一個(gè)),用于連接六個(gè)外骨骼的關(guān)節(jié),交換信息和控制關(guān)節(jié)執(zhí)行器。

  HAL-COM板,連接在HAL-ARM之上,旨在為外部骨骼提供與外部設(shè)備的無(wú)線(xiàn)通信。 它也是基于一個(gè)ARM微控制器。 該板有三個(gè)無(wú)線(xiàn)通信端口:藍(lán)牙,Wi-Fi和2.4 GHz 專(zhuān)有協(xié)議連接。 藍(lán)牙通信可以連接到智能手機(jī)上的用戶(hù)界面。 Wi-Fi鏈接用于收集外骨骼生成的所有數(shù)據(jù)。 2.4 GHz連接設(shè)計(jì)用于與環(huán)境中的其他硬件設(shè)備進(jìn)行交互。

主控方案

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  Battery:電池

  Filter and Switched Regulation:濾波和開(kāi)關(guān)規(guī)則(3.3VDC:3.3直流電壓 伏特)

  Joint Power Control :聯(lián)合功率控制

  ARM 32 bits Cortex M4 Microcontroller:ARM 32位Cortex M4微控制器

  WI-Fi Module:WI-Fi模塊(Data Acquisition :數(shù)據(jù)收集)

  Bluetooth Module:藍(lán)牙模塊(User interface:用戶(hù)界面)

  CAN Transceiver:控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(External Systems:外部系統(tǒng))

  2.4 GHz Module:2.4 GHz 模塊(Crutches:支持)

  CAN Transceiver:控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(Data Buses:數(shù)據(jù)總線(xiàn))


  用戶(hù)界面

  下圖顯示了控制EXO-H3用戶(hù)界面的屏幕。 它是對(duì)Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)開(kāi)發(fā)的。 在嘗試使用界面命令EXO-H3之前,用戶(hù)必須將EXO-H3藍(lán)牙接口與智能手機(jī)配對(duì)。



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Exo-H3電子架構(gòu)(1/2)

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Exo-H3電子架構(gòu)(2/2)

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Exo-H3機(jī)械設(shè)計(jì)(1/2

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Exo-H3機(jī)械設(shè)計(jì)(2/2應(yīng)不同用戶(hù)

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下肢機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格



自由度數(shù)

矢狀面6自由度.






左右腿的髖關(guān)節(jié),膝蓋和腳踝各一個(gè)






控制類(lèi)型

方位, 轉(zhuǎn)矩和實(shí)時(shí)通道





執(zhí)行器

應(yīng)變波傳動(dòng)

(諧波驅(qū)動(dòng))

比值

160


i



限制重復(fù)峰值轉(zhuǎn)矩

123


TR [Nm]



限制平均轉(zhuǎn)矩

75


TA [Nm]



額定轉(zhuǎn)矩在額定轉(zhuǎn)速2000 rpm

47


TN [Nm]



限制瞬時(shí)峰值轉(zhuǎn)矩

152


TM [Nm]


5

輸入速度最大值(潤(rùn)滑油)

7500


rpm



輸入速度最大值(油脂潤(rùn)滑油)

5600


rpm



平均輸入速度限制(潤(rùn)滑油)

5600


rpm



平均輸入速度限制(油脂潤(rùn)滑油)

3500


rpm



慣性轉(zhuǎn)矩

0.282x10-4


[kgm2]



重量

0.24


[kg]



電機(jī)規(guī)格(臀部,膝蓋和腳踝)

額定電壓

18


V



空載速度

無(wú)負(fù)載轉(zhuǎn)速


rpm



空載電流

352


mA



額定速度

3930


rpm



額定轉(zhuǎn)矩(最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩)

218


mNm



額定電流(最大連續(xù)電流)

5.7


A



堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩

3260


mNm



啟動(dòng)電流

87


A



最大功效

 

88


%



特點(diǎn):






10 終端電阻相位相

0.207


Ohm



11終端電感相位相

0.169


mH



12轉(zhuǎn)矩常數(shù)

37.5


mNm/A



13速度常數(shù)

255


rpm/V



14轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩梯度

1.41


rpm/mNm



15機(jī)械時(shí)間常數(shù)

0.648


ms



16轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

44


gcm2



變速器

齒輪比

160:1





平均轉(zhuǎn)矩限制

75


Nm



最大轉(zhuǎn)矩限制

152


Nm



終端執(zhí)行器

凈轉(zhuǎn)矩

35


Nm



峰值轉(zhuǎn)矩

152


Nm



通信

CAN buses.






Wifi






Bluetooth






電源供應(yīng)

(充電)

100 – 240 V AC / 50-60 Hz (AC power   line)












磷酸鐵鋰電池

尺寸(H)

14


cm



尺寸(W)

10


cm



尺寸(L)

16


cm



正常容量Typ

12.0


Ah



正常電壓

19,2


V



正常功率

230


Wh



標(biāo)準(zhǔn)放電電流

2.4 (const)


A



主體構(gòu)造生產(chǎn)材料

不銹鋼和7005鋁。

 






外骨骼傳感器

基于電位器的關(guān)節(jié)位置。

關(guān)節(jié)互動(dòng)轉(zhuǎn)矩

腳/地面接觸(地面和腳趾)。



關(guān)節(jié)活動(dòng)度(RoM)

髖關(guān)節(jié)

膝關(guān)節(jié)

踝關(guān)節(jié)

140

110

60


o

o

o



適應(yīng)用戶(hù)

最小身高

最大身高

最小體重

最大體重

140

195

40

100


cm

cm

Kg

Kg



尺寸大小

118 cm tall

45 cm long (side view)

30 cm wide (front view)



重量

11 kg. approx.













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